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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermieten eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, sowie ein Computerprogrammprodukt und ein Kraftfahrzeug.
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Kraftfahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge, umfassen typischerweise einen Energiespeicher, zum Beispiel in Form einer Hochvoltbatterie. Da Elektrofahrzeuge aber typischerweise nicht den ganzen Tag in Bewegung sind, sondern sich zum Großteil im Stillstand befinden, werden letztendlich auch die in den Elektrofahrzeugen verbauten Energiespeicher nicht sonderlich effizient genutzt.
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Neben der Nutzungsmöglichkeit als Energielieferant zum Betrieb des Elektrofahrzeugs kann ein Energiespeicher auch zum Wirtschaften verwendet werden, wie beispielsweise in der
US 2014/0077766 A1 beschrieben, wobei zum Beispiel kostengünstiger Strom vom Stromnetz in den Energiespeicher geladen werden kann und zu einer Zeit mit höheren Stromkosten unter einer entsprechenden Vergütung des Besitzers des Energiespeichers aus dem Energiespeicher wiederum Strom in das Netz eingespeist werden kann.
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Weiterhin beschreiben die
DE 10 2009 028 500 A1 und die
EP 3 335 925 A1 die Möglichkeit der Nutzung eines Energiespeichers zum Unterstützen eines Stromnetzes, wobei zum Beispiel durch den Energiespeicher des Kraftfahrzeugs geregelt Blindleistung in das Stromnetz eingespeist werden kann, die zur Stabilisierung des Netzes eingesetzt werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche es erlauben, die Effizienz der Nutzung von Energiespeichern von Kraftfahrzeugen weiter zu steigern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Vermieten eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs eines ersten Benutzers an einen zweiten Benutzer, wird von einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von einer vom ersten Benutzer getätigten Eingabe ein Eingangssignal empfangen, welches den Wunsch des ersten Benutzers zum Vermieten des Energiespeichers spezifiziert. Weiterhin wird in Abhängigkeit von der Eingabe eine Vermietungsfunktion im Kraftfahrzeug freigeschaltet. Darüber hinaus wird mindestens ein Steuersignal zum Laden und/oder Entladen des Energiespeichers an das Kraftfahrzeug übermittelt und der Energiespeicher unter der ersten Voraussetzung, dass der Energiespeicher des Kraftfahrzeugs mit einem Stromnetz gekoppelt ist, und unter der zweiten Voraussetzung, dass die Vermietungsfunktion freigeschaltet ist, in Abhängigkeit von dem mindestens einen Steuersignal zumindest zum Teil geladen und/oder entladen.
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Somit kann ein erster Benutzer vorteilhafterweise und vor allem auf besonders einfache Weise einfach durch Anschließen des Energiespeichers am Stromnetz und durch Aktivieren einer Vermietungsfunktion seinen Energiespeicher an andere Interessenten, wie den zweiten Benutzer, temporär vermieden, sodass der Energiespeicher, insbesondere die von dem Energiespeicher bereitgestellte Kapazität, nun vorteilhafterweise während eines Zeitraums, während welchem der Energiespeicher beziehungsweise das Kraftfahrzeug zum Beispiel vom ersten Benutzer gerade nicht benötigt wird, anderen Benutzern zur Verfügung gestellt werden kann, und zwar einerseits, um in diesen gemieteten Energiespeicher Energie zu speichern oder aus diesem Energiespeicher Energie zu beziehen, je nach Bedarf. Der erste Benutzer kann dann beispielsweise für den Vermietungszeitraum entsprechend vergütet werden, was dann vorteilhafterweise auch für den ersten Benutzer einen großen Anreiz bietet, seinen Energiespeicher während Zeiten, während welchen er diesen ohnehin nicht benötigt, anderen Benutzern zur Verfügung zu stellen. Dies macht wiederum auch Elektrofahrzeuge wirtschaftlich deutlich effizienter und bietet vielen Benutzern einen Anreiz, auf ein solches umweltschonendes Elektrofahrzeug umzusteigen. Dies bietet weiterhin auch ein riesiges Geschäftsfeld für Großkunden, welche zum Beispiel eine Flotte von Elektroautos besitzen. Diese können dann zum Beispiel am Wochenende, wenn sie auf dem Werksgelände stehen, als elektrische Pufferspeicher vermietet werden. Auch ergeben sich durch die Erfindung zahlreiche Vorteile auf der Mieterseite. Der Mieter, nämlich der zweite Benutzer, kann einerseits eine Privatperson sein, oder auch ein Unternehmen, oder auch ein Netzbetreiber beziehungsweise Stromversorger. Durch die Vermietung beziehungsweise Mietung des Energiespeichers ist es zum Beispiel vorteilhafterweise möglich, die Netzauslastung des Stromnetzes zu optimieren, was gerade für Netzbetreiber von Vorteil ist und auch für Endverbraucher, da sich dadurch Stromkostenreduzieren lassen. Ist beispielsweise die Netzauslastung des Stromnetzes aktuell sehr gering und zum Beispiel die Erzeugungsleistung von Stromerzeugern, wie Kraftwerken oder auch privaten Haushalten oder ähnliches, sehr hoch, so können gemietete Energiespeicher vorteilhafterweise dazu genutzt werden, um temporär Energie in diese Energiespeicher zu laden und zwischen zu speichern. Ist dann zu einem anderen Zeitpunkt die Netzauslastung sehr hoch, kann die zwischengespeicherte Energie entsprechend wieder dem Energiespeicher entnommen werden und den entsprechenden Verbrauchern zugeführt werden. Durch eine solche Optimierung der Netzauslastung lassen sich wiederum Stromkosten reduzieren und vor allem auch regenerative Energiequellen deutlich effizienter nutzen. Auch kann der gemietete Energiespeicher von einem zweiten Benutzer genutzt werden, um damit zu wirtschaften und Geld zu verdienen, wie dies beispielsweise eingangs für den Eigentümer eines Energiespeichers beschrieben wurde. Zu Zeiten, zu welchem die Strompreise aktuell günstig sind, kann Energie in den Zwischenspeicher geladen werden und zu Zeiten, zu welchen die Strompreise dann wiederum höher sind, kann der zweite Benutzer die zwischengespeicherte Energie wieder verkaufen und entsprechend ins Netz laden. Diese Anwendungsmöglichkeit ist nun vorteilhafterweise nicht mehr auf den Eigentümer beschränkt. Diese Möglichkeit wird also nun vorteilhafterweise nicht nur dem Besitzer beziehungsweise Eigentümer des Energiespeichers ermöglicht, sondern nun auch einem zweiten Benutzer, der selbst gar kein Elektrofahrzeug oder einen Energiespeicher besitzt, der jedoch in vorteilhafterweise einen solchen mieten kann für die Zeitdauer, während welcher dieser Energiespeicher vom eigentlichen Eigentümer ohnehin nicht verwendet oder benötigt wird. Durch die Masse an Elektrofahrzeugen und darin verbauten Energiespeichern können durch diese vorteilhafte Vermietungsfunktion riesige zusätzliche Kapazitäten auf besonders flexible Weise bereitgestellt und vor allem geteilt genutzt werden. Dadurch lässt sich die Effizienz der Nutzung solcher Energiespeicher enorm steigern.
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Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann beispielsweise einen Internetprovider und/oder einen Cloud-Server darstellen. Ein erster Benutzer kann sich also auf einfache Weise zum Beispiel über diesen Internetprovider registrieren und seine Benutzerdaten auf dieser zentralen Datenverarbeitungseinrichtung hinterlegen, wie zum Beispiel seine Adresse beziehungsweise den Standort der Anschlussmöglichkeit zum Anschließen des Energiespeichers, die Kapazität seines Energiespeichers, oder ähnliches. Durch die getätigte Eingabe des Benutzers kann der erste Benutzer auf einfache Weise die Vermietungsfunktion aktivieren beziehungsweise für einen zukünftigen Zeitpunkt oder Zeitraum zur Aktivierung freigeben. Diese Eingabe kann der Benutzer auf einem beliebigen Endgerät tätigen, auf welchem zum Beispiel eine entsprechende App beziehungsweise ein Anwendungsprogramm läuft, welches dann entsprechend in Abhängigkeit von der getätigten Eingabe des Eingangssignal an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt. Ein solches Endgerät kann zum Beispiel durch ein mobiles Kommunikationsgerät, wie zum Beispiel ein Smartphone des Benutzers bereitgestellt sein, durch einen Heimcomputer oder durch eine Kommunikationseinrichtung im Kraftfahrzeug selbst. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann darüber hinaus auch einem Stromversorger beziehungsweise Netzbetreiber zugeordnet sein. Mit anderen Worten kann die Funktionalität dieser Vermietungsfunktion über die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung direkt von einem Netzbetreiber beziehungsweise Stromversorger bereitgestellt werden, bei welchem sich dann entsprechende Benutzer registrieren können um an diesen ihre Energiespeicher zu vermieten. Auch können in das Verfahren mehrere zentrale Datenverarbeitungseinrichtungen eingebunden sein, wie zum Beispiel eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung eines Serviceproviders, die mit einer Datenverarbeitungseinrichtung eines Netzbetreibers beziehungsweise Stromversorgers zusammenarbeitet beziehungsweise kommuniziert, um entsprechend Energiespeicher, die von ersten Benutzern vermietet werden sollen, entsprechenden Interessenten, wie den Netzbetreibern beziehungsweise Stromversorgern oder auch anderen privaten Kunden zuzuordnen.
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Das Freischalten der Vermietungsfunktion im Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der vom ersten Benutzer getätigten Eingabe kann dabei ebenfalls durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung erfolgen oder aber durch das oben genannte Endgerät des Benutzers selbst beziehungsweise durch eine entsprechende App veranlasst sein. Eine solche Eingabe zum Aktivieren der Vermietungsfunktion kann der Benutzer beispielsweise auch direkt im Kraftfahrzeug tätigen und das Kraftfahrzeug schaltet dann die Vermietungsfunktion, zum Beispiel für den gewünschten Zeitraum, frei. Auch das Steuersignal zum Laden und/oder Entladen kann von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung an das Kraftfahrzeug übermittelt werden. Im Laufe der Mietdauer können dabei auch mehrere Steuersignale, zum Beispiel zeitlich sequentiell, übermittelt werden, so dass zum Beispiel der Energiespeicher in Abhängigkeit von einem ersten Steuersignal zum Laden des Energiespeichers geladen wird und in Abhängigkeit von einem zweiten darauffolgenden Steuersignal zum teilweisen Entladen des Energiespeichers wieder entladen wird, und so weiter.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ordnet die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung den Energiespeicher in Abhängigkeit vom empfangenen Eingangssignal dem mindestens einen zweiten Benutzer zu, wobei bei freigeschalteter Vermietungsfunktion durch eine Einrichtung des zweiten Benutzers Energie bereitgestellt wird, die über das Stromnetz in den Energiespeicher geladen wird, und/oder durch eine Einrichtung des zweiten Benutzers über das Stromnetz Energie aus dem Energiespeicher bezogen wird.
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Wie bereits zuvor beschrieben kann vorteilhafterweise der gemietete Energiespeicher vom zweiten Benutzer dazu genutzt werden, Energie zwischen zu speichern, oder diese wiederum aus dem Energiespeicher zu beziehen. Dafür gibt es vielzählige Anwendungsmöglichkeiten. Wie beschrieben kann der zweite Benutzer beispielsweise einen Stromversorger beziehungsweise Netzbetreiber selbst darstellen, der auf diese Weise den Energiespeicher zur Optimierung der Netzauslastung verwenden kann. Der zweite Benutzer kann aber auch einen privaten Benutzer darstellen, wie zum Beispiel einen Haushalt mit Photovoltaikanlage, wobei der im Haus integrierte Energiespeicher an schönen, sonnigen Tagen nicht ausreicht, um die von der Photovoltaikanlage produzierte Energie vollständig zu speichern. Nun ist einem solchen zweiten Benutzer vorteilhafterweise die Möglichkeit bereitgestellt, einen solchen Energiespeicher eines anderen ersten Benutzers für einen gewissen Zeitraum zu mieten und dann seine überschüssige Energie zwischen zu speichern, bis diese wiederum vom Haushalt benötigt wird und dann vorteilhafterweise wieder aus dem Energiespeicher bezogen werden kann. Dadurch wird die Flexibilität hinsichtlich der Zwischenspeicherung von Energie deutlich erhöht.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung spezifiziert das von der durch den ersten Benutzer getätigten Eingabe abhängige Eingangssignal zusätzlich einen bestimmten, zukünftigen Vermietungszeitraum zum Vermieten des Energiespeichers, wobei die Vermietungsfunktion dann nur während des spezifizierten bestimmen Vermietungszeitraums freigeschaltet wird. Der erste Benutzer kann also beispielsweise über die oben genannte App wiederum eingeben, in welchem Zeitraum er seinen Energiespeicher vermieten möchte. Hierbei kann der Benutzer zum Beispiel einen Anfang- und Endzeitpunkt eingeben oder eine Anfangszeit sowie eine entsprechende Vermietungsdauer. Fährt ein erster Benutzer beispielsweise mehrere Wochen in Urlaub, so kann er diesen Urlaubszeitraum vorteilhafterweise als Vermietungszeitraum festlegen und dann auf effiziente Weise seinen Energiespeicher während dieses Zeitraums, in welchem er ansonsten ohnehin ungenutzt bliebe, vermieten. Der erste Benutzer muss dann lediglich den Energiespeicher mit dem Energienetz koppeln, sodass zumindest gewährleistet ist, dass der Energiespeicher während des spezifizierten Vermietungszeitraums auch an das Stromnetz angeschlossen ist. Das Anschließen des Energiespeichers kann beispielsweise wie üblich mittels eines Ladekabels vom Energiespeicher beziehungsweise einer Ladedose des Kraftfahrzeugs zum Beispiel zu einer Steckdose des Haushalts, zu einer Wallbox, die mit dem Stromnetz verbunden ist, zu einer Ladesäule oder ähnliches erfolgen. Auch kann der erste Benutzer optional weitere Vermietungsmodalitäten über die App festlegen, wie beispielsweise maximale Anzahl von Lade- und/oder Entladezyklen, eine Mietgebühr oder ähnliches.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Vermietungsfunktion nur dann freigeschaltet wird, wenn der Vermietungszeitraum mindestens einen halben Tag beträgt. Erst dann gestaltet sich die Vermietung eines solchen Energiespeichers effizient.
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Weiterhin kann vorteilhafterweise die Vermietungsfunktion unabhängig von einem aktuellen Ladezustand des Energiespeichers freigeschaltet werden. Da der Energiespeicher vorteilhafterweise bidirektional genutzt werden kann, insbesondere um Energie aus dem Energiespeicher zu beziehen, sowie andererseits um temporär Energie in den Energiespeicher zwischen zu speichern, ist der anfängliche Ladezustand des Energiespeichers prinzipiell irrelevant. Es kommt nur auf die Kapazität des Energiespeichers an, die zur Verfügung gestellt werden kann. Ist der Energiespeicher beispielsweise voll geladen, so kann dieser zwar einerseits eine Zeit lang nicht genutzt werde, um weiter Energie in den Energiespeicher zu laden, gerade jedoch bei einem größeren Vermietungszeitraum, wie zum Beispiel oben genannt, ergibt sich innerhalb dieses Vermietungszeitraums mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit das Bedürfnis mindestens eines zweiten Benutzers, Energie aus dem Energiespeicher zu beziehen, und daraufhin wiederum eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit das Bedürfnis des zweiten Benutzers oder auch eines anderen zweiten Benutzers, wieder Energie in den Energiespeicher zu laden, und so weiter. Vorteilhaft ist es vor allem, wenn der Energiespeicher zu Beginn des Vermietungszeitraums weder voll geladen noch voll entladen ist, sondern nur zum Teil geladen ist, denn dann ergibt sich die Möglichkeit, gleich von Beginn des Vermietungszeitraums an, den Energiespeicher sowohl zu laden als auch zum Teil zu entladen.
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Bei einer weitere vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Laden und/oder Entladen des Energiespeichers derart gesteuert, dass ein Ladezustand des Energiespeichers nach Beendigung der Vermietung der gleiche ist wie zu Beginn der Vermietung, oder der Ladezustand des Energiespeichers nach Beendigung der Vermietung einem vom Benutzer durch die getätigte Eingabe spezifizierten Endladezustand entspricht. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer dann nach Beendigung des Vermietungszeitraums sein Kraftfahrzeug mit erwartungsgemäß geladenem Energiespeicher vorfindet, was den Komfort für den Benutzer weiter steigert. Entweder wird der Energiespeicher am Ende der Vermietung so bereitgestellt, wie er auch vom ersten Benutzer zu Beginn der Vermietung zur Verfügung gestellt wurde und es wird tatsächlich nur die Kapazität des Energiespeichers während des Vermietungszeitraums vermietet, oder der Benutzer kann zum Beispiel auch über die App angeben, dass der Energiespeicher nach Beendigung der Vermietung einen entsprechenden gewünschten Ladezustand aufweisen soll, zum Beispiel voll geladen sein soll, oder zumindest zu 50 Prozent geladen sein soll oder ähnliches. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann dann entsprechend das Laden des Energiespeichers gerade nach Beendigung der Vermietung oder am Ende der Vermietung so steuern, dass der Energiespeicher wie vom ersten Benutzer gewünscht, geladen wird, sodass der erste Benutzer dann letztendlich seinen Energiespeicher wieder mit dem gewünschten Ladezustand vorfindet.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt für eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, wobei das Computerprogrammprodukt Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Prozessor der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung diese dazu veranlasst, in Abhängigkeit von einem empfangenen Eingangssignal, welches den Wunsch eines Benutzers zum Vermieten eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs des Benutzers spezifiziert, eine Vermietungsfunktion im Kraftfahrzeug freizuschalten und mindestens ein Steuersignal zum Laden und/oder Entladen des Energiespeichers an das Kraftfahrzeug zu übermitteln, in Abhängigkeit von welchem der Energiespeicher unter der ersten Voraussetzung, dass der Energiespeicher des Kraftfahrzeugs mit einem Stromnetz gekoppelt ist, und unter der zweiten Voraussetzung, dass die Vermietungsfunktion freigeschaltet ist, zumindest zum Teil geladen und/oder entladen wird.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt für ein Endgerät eines Benutzers, wobei das Computerprogrammprodukt Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Prozessor des Endgeräts diese dazu veranlasst in Abhängigkeit von einer vom Benutzer am Endgerät getätigten Eingabe, ein Signal an eine bestimmte zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere oben genannte und beschriebene Datenverarbeitungseinrichtung, zu senden, welches den Wunsch eines Benutzers zum Vermieten eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs des Benutzers spezifiziert und in Abhängigkeit von der Eingabe eine Vermietungsfunktion im Kraftfahrzeug freizuschalten, sodass der Energiespeicher des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von mindestens einem durch das Kraftfahrzeug empfangenen Steuersignal zum Laden und/oder Entladen des Energiespeichers unter der ersten Voraussetzung, dass der Energiespeicher des Kraftfahrzeugs mit einem Steuersignal gekoppelt ist, und unter der zweiten Voraussetzung, dass die Vermietungsfunktion freigeschaltet ist, zumindest zum Teil geladen und/oder entladen wird.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem Energiespeicher und einem mit dem Energiespeicher koppelbaren Ladegerät, welches zum bidirektionalen Laden des Energiespeichers ausgelegt ist, wobei das Kraftfahrzeug weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, ein Freischaltungssignal zum Freischalten einer Vermietungsfunktion des Kraftfahrzeugs zum Vermieten des Energiespeichers zu empfangen, die Vermietungsfunktion in Abhängigkeit vom empfangenen Freischaltungssignal freizuschalte, mindestens ein Steuersignal zum Laden und/oder Entladen des Energiespeichers zu empfangen und das Ladegerät unter der ersten Voraussetzung, dass der Energiespeicher des Kraftfahrzeugs mit einem Stromnetz gekoppelt ist, und unter der zweiten Voraussetzung, dass die Vermietungsfunktion freigeschaltet ist, anzusteuern, um den Energiespeicher des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem mindestens einen empfangenen Steuersignal zumindest zum Teil zu laden und/oder entladen.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt für die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt für das Endgerät des Benutzers, sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Darüber hinaus ermöglicht die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Ausgestaltungen beschriebenen Verfahrensschritte die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts für die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts für das Endgerät und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs durch weitere korrespondierende gegenständliche Merkmale.
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Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Kraftfahrzeug einen Energiespeicher mit einer Kapazität von mindestens 30 Kilowattstunden aufweist. Dies ist in der Regel für Energiespeicher von Elektrofahrzeugen der Fall. Die Nutzung des beschriebenen Verfahrens und die Ausbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs als Hybridfahrzeug ist jedoch weniger bevorzugt, da Hybridfahrzeuge typischerweise Energiespeicher mit deutlich geringeren Kapazitäten aufweisen, die die Effizienz des beschriebenen Verfahrens mindern.
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Besonders bevorzugt weist der Energiespeicher sogar eine Kapazität von mindestens 50 Kilowattstunden auf.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Systems mit einem Kraftfahrzeug und einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung zur Umsetzung einer Vermietungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Vermieten eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung .
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 10 mit einem Kraftfahrzeug 12 und einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 14 zum Umsetzen einer Vermietungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 12 stellt hierbei das Kraftfahrzeug 12 eines ersten Benutzers 16 dar. Das Kraftfahrzeug 12 weist dabei einen Energiespeicher 18, zum Beispiel in Form einer Hochvoltbatterie, auf. Zudem umfasst das Kraftfahrzeug 12 ein mit dem Energiespeicher 18 gekoppeltes Ladegerät 20, welches zum bidirektionalen Laden des Energiespeichers 18 ausgelegt ist. Dies bedeutet, dass bei Kopplung des Energiespeichers 18 mit einem Stromnetz 22, zum Beispiel durch Verbinden des Ladegeräts 20 mit einer Steckdose 24 oder einer Wallbox über ein Ladekabel 26, aus dem Stromnetz 22 Energie zum Laden des Energiespeichers 18 bezogen werden kann, sowie umgekehrt auch Energie vom Energiespeicher 18 über das Ladegerät 20 in das Stromnetz 22 eingespeist werden kann. Dieses Laden und Entladen des Energiespeichers 18 kann durch entsprechende Ansteuerung des Ladegeräts 20 durch eine Steuereinrichtung 28 des Kraftfahrzeugs 12 erfolgen.
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Energiespeicher von Kraftfahrzeugen sind pro Tag typischerweise eine lange Zeit ungenutzt, da Kraftfahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge typischerweise nicht den ganzen Tag über gefahren werden. Oft stehen solche Fahrzeuge sogar länger, zum Beispiel über das Wochenende oder wenn ein Benutzer oder Eigentümer im Urlaub ist. Die Nutzungseffizienz der verbauten Energiespeicher ist damit sehr gering.
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Dies lässt sich nun vorteilhafterweise durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen vermeiden und die Effizienz der Nutzung eines solchen Energiespeichers 18 deutlich steigern, indem eine besonders vorteilhafte Möglichkeit bereitgestellt wird, den Energiespeicher 18 zu vermieten. Dies kann dabei wie folgt erfolgen:
- Möchte der erste Benutzer 16 seinen Energiespeicher 18 für einen bestimmten Mietzeitraum beziehungsweise Vermietungszeitraum vermieten, während welchem er den Energiespeicher 18 ohnehin nicht nutzen würde, zum Beispiel weil er in Urlaub fährt oder ähnliches, so kann er eine Vermietungsfunktion aktivieren. Dies kann der Benutzer 16 vorteilhafterweise über ein geeignetes Anwendungsprogramm 30 bewirken. Ein solches Anwendungsprogramm 30 kann zum Beispiel auch einem dem Benutzer 16 zugeordneten Endgerät, wie zum Beispiel ein mobiles Kommunikationsgerät 32, installiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein solches Anwendungsprogramm 30 auch im Kraftfahrzeug 12 selbst, zum Beispiel durch die Steuereinrichtung 28 oder eine weitere Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs 12 ausgeführt werden. Über dieses Anwendungsprogramm 30 ist eine Kommunikation mit der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 14 möglich. Insbesondere kann der Benutzer beispielsweise eine geeignete Eingabe an dem mobilen Kommunikationsgerät 32 tätigen, um seinen Wunsch zum Vermieten des Energiespeichers 18 zu signalisieren. Dieser Wunsch wird durch ein entsprechendes Signal E an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 14 übermittelt, welches von dieser als Empfangssignal E empfangen wird. Durch dieses Signal E kann zusätzlich durch den Benutzer 16 auch ein gewünschter Vermietungszeitraum spezifiziert sein. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 14 kann im Allgemeinen einen Cloud-Server darstellen, und zum Beispiel von einem bestimmten Serviceprovider bereitgestellt sein. Dieser Serviceprovider kann dann entsprechend die Vermittlung und Verteilung der zu vermietenden Energiespeicher 18 übernehmen. So können sich andere Interessenten, wie der hier dargestellte zweite Benutzer 34 ebenfalls an der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 14 anmelden und zum Beispiel entsprechend spezifizieren, dass das Bedürfnis nach dem Mieten eines Energiespeichers 18 für einen bestimmten Zeitraum gewünscht ist. Dieser zweite Benutzer 34 kann dabei beispielsweise eine Privatperson darstellen, ein Unternehmen, sowie beispielsweise auch ein Netzbetreiber beziehungsweise Stromversorger selbst. Darüber hinaus kann der zweite Benutzer 34 von der Datenverarbeitungseinrichtung sowie vom Kraftfahrzeug 12 räumlich bzw. örtlich getrennt sein, da die Datenverarbeitungseinrichtung 14 über das Internet angebunden ist und somit über das Internet mit einem geeigneten Endgerät des zweiten Benutzers 34 kommunikativ koppelbar ist, sowie auch wie mit dem Kraftfahrzeug 12 und/oder dem mobilen Endgerät 32 des ersten Benutzers 16. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 14 kann dann die entsprechenden Daten abgleichen und dann zum Beispiel den für den gewünschten Vermietungszeitraum bereitstehenden Energiespeicher 18 dem zweiten Benutzer 34 für diesen Vermietungszeitraum zuordnen. Während des Vermietungszeitraums kann dann vorteilhafterweise dieser zweite Benutzer 34 über eine Vorrichtung 36, welche dem zweiten Benutzer 34 zugeordnet ist, wie zum Beispiel ein Kraftwerk, eine Photovoltaikanlage eines Privathaushalts, ein elektrischer Verbraucher, oder ähnliches, einerseits Energie am Stromnetz 22 bereitstellen, welche über das Stromnetz 22 in den Energiespeicher 18 geladen wird, und umgekehrt kann auch aus dem Energiespeicher 18 über das Stromnetz 22 Energie der Vorrichtung 36 zugeführt werden. Um die Vermietung letztendlich zu autorisieren, kann zum Freischalten dieser Vermietungsfunktion im Kraftfahrzeug 12 zunächst ein entsprechendes Freischaltungssignal F an das Kraftfahrzeug beziehungsweise die Steuereinrichtung 28 des Kraftfahrzeugs 12 übermittelt werden. Dieses Freischaltungssignal F kann beispielsweise von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 14 nach Empfang des Eingangssignals E an die Steuereinrichtung 28 des Kraftfahrzeugs 12 übermittelt werden oder dieses Freischaltungssignal kann auch direkt vom Anwendungsprogramm 30, zum Beispiel des Anwendungsprogramms 30 welches ohne im Kraftfahrzeug installiert ist, direkt an die Steuereinrichtung 28 des Kraftfahrzeugs übermittelt werden. Mit anderen Worten kann der Benutzer 16 also zum Beispiel auch einfach einen Knopf oder eine andere Bedieneinrichtung des Kraftfahrzeugs 12 betätigen, zum Beispiel einen geeigneten Menüpunkt an einem Touchscreen des Kraftfahrzeugs 12 auswählen, um so die Vermietungsfunktion im Kraftfahrzeug freizuschalten. Diese Freischaltung betrifft dabei insbesondere den durch den Benutzer 16 über seine Eingabe spezifizierten Vermietungszeitraum. Nur innerhalb dieses Vermietungszeitraums ist es dann entsprechend möglich, dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 14 weiterhin ein Steuersignal S an die Steuereinrichtung 28 des Kraftfahrzeugs übermittelt, welches zum Beispiel spezifiziert, dass durch den Energiespeicher 18 nun Energie in das Netz 22 eingespeist werden soll, oder welches spezifiziert, dass nun durch den Energiespeicher 18 Energie aus dem Netz 22 geladen werden soll, sodass die Steuereinrichtung 28 dann entsprechend dieses Steuersignals S das Ladegerät ansteuert, um diesen Steuerbefehl entsprechend umzusetzen und den Energiespeicher 18 entsprechend dieses Steuersignals S entweder zu laden und/oder zu entladen. Diese Vorgehensweise wird nun anhand des Ablaufdiagramms in 2 näher erläutert.
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2 zeigt dabei ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Vermieten eines Energiespeichers 18 eines Kraftfahrzeugs 12 eines Benutzers 16 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Verfahren startet dabei in Schritt S10, in welchem der Benutzer eine Eingabe an einem mobilen Kommunikationsgerät 32 tätigt, um einen Wunsch zum Vermieten des Energiespeichers 18 der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 14 mitzuteilen. Durch diese Eingabe spezifiziert der Benutzer 16 gleichzeitig auch einen gewünschten Vermietungszeitraum. Diese eingegebenen Daten werden dann entsprechend in Schritt S12 an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann zum Beispiel in Schritt S14 überprüfen, ob es andere Benutzer 34 gibt, die an einer Mietung des Energiespeichers 18 während des durch den Benutzer 16 spezifizierten Vermietungszeitraums interessiert wären, und falls dem so ist, ordnet die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 14 den Energiespeicher 18 diesem interessierten weiteren Benutzer 34 in Schritt S16 zu. Weiterhin wird dann in Schritt S18, insbesondere ebenfalls in Abhängigkeit von der getätigten Benutzereingabe, die Vermietungsfunktion im Kraftfahrzeug 12, und zwar genau für den durch den Benutzer 16 spezifizierten Vermietungszeitraum, freigeschaltet. Im Vermietungszeitraum übermittelt nun die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 14 in Abhängigkeit von durch den zweiten Benutzer 34 spezifizierten Vorgaben Steuersignale S an das Kraftfahrzeug 12 in Schritt S20, wobei das Kraftfahrzeug 12 beziehungsweise die Steuereinrichtung 28 des Kraftfahrzeugs 12 daraufhin das Ladegerät 20 des Kraftfahrzeugs 12 entsprechend dem Steuersignal S ansteuert, um den Energiespeicher 18 in Schritt S22 zu laden und/oder zu entladen. Hierfür müssen jedoch zwei Bedingungen erfüllt sein, die in Schritt S24 und S26 zuvor überprüft werden. Dabei wird zunächst im Schritt S24 überprüft, ob der Energiespeicher 18 mit dem Stromnetz 22 gekoppelt ist. Ist dies der Fall, so wird im Schritt S26 überprüft, ob die Vermietungsfunktion freigeschaltet ist.
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Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn der aktuelle Zeitpunkt innerhalb des spezifizierten Vermietungszeitraums fällt, und andernfalls nicht. Wird zum Beispiel in Schritt S24 festgestellt, dass das Kraftfahrzeug 12 nicht mit dem Stromnetz 22 gekoppelt ist, so wird das Verfahren in Schritt S28 abgebrochen und/oder alternativ der Benutzer 16 über eine entsprechende Nachricht, zum Beispiel über sein mobiles Kommunikationsgerät 32 informiert. Wird zum Beispiel in Schritt S26 festgestellt, dass sich der aktuelle Zeitpunkt noch nicht im spezifizierten Vermietungszeitraum befindet, so wird die Überprüfung in Schritt S26 wiederholt, bis sich letztendlich der aktuelle Zeitpunkt innerhalb des Vermietungszeitraums befindet, und dann wird der Energiespeicher 18 in Schritt S22 entsprechend den Steuersignalen S entsprechend geladen und/oder entladen. Wird jedoch in Schritt S26 festgestellt, dass nun der Vermietungszeitraum bereits abgelaufen beziehungsweise beendet ist, so wird das Verfahren in Schritt S30 ebenfalls beendet. Entsprechend kann auch während entsprechender Lade- und/oder Entladezyklen in Schritt S22 beziehungsweise nach Schritt S22 immer wieder erneut überprüft werden, ob man sich immer noch innerhalb des spezifizierten Vermietungszeitraums befindet. Der Energiespeicher 18 kann dann entsprechend so lange in Abhängigkeit von den Steuersignalen S geladen und/oder entladen werden, solange man sich innerhalb des spezifizierten Vermietungszeitraums befindet. Ist dieser dann letztendlich abgelaufen, so wird das Verfahren, wie beschrieben, in Schritt S30 beendet.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Vermietungsfunktion für Energiespeicher zum Speichern elektrischer Energie bereitgestellt werden kann, welches einem Benutzer auf besonders einfache und vorteilhafte Weise ermöglicht, sein Batteriefahrzeug für eine bestimmte Zeit als elektrischen Energiespeicher zu vermieten. Die Bezahlung der Vermietung kann dann beispielsweise über Geld oder zum Beispiel über Bonuskilowattstunden beim nächsten Ladevorgang abgewickelt werden. Zur Umsetzung des Verfahrens gibt es nur wenige Voraussetzungen. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug einen Energiespeicher mit einer bestimmten Mindestkapazität, zum Beispiel mindestens 30 Kilowattstunden auf. Das Fahrzeug kann auch zum Beispiel einen Energiespeicher mit 95 Kilowattstunden Kapazität umfassen. Zudem ist das Kraftfahrzeug mit einer bidirektionalen Ladefunktion, insbesondere zum Laden mit Wechselstrom und/oder Gleichstrom, ausgestattet. Weiterhin sollte eine Kommunikationsmöglichkeit mit einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt sein, zum Beispiel eine Anbindung an das „myAudi“-Backend über das Internet. Zudem muss der Ladestecker des Kraftfahrzeugs über den Vermietungszeitraum an der Infrastruktur, insbesondere am Stromnetz, angesteckt sein. Weiterhin kann einfach die Vermietungsfunktion aktiviert werden, was dann die Funktionalität der Vermietung für den gewünschten Vermietungszeitraum freischaltet.
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Dies erlaubt einen zusätzlichen Kundennutzen aus Sicht des Benutzers, der sein Fahrzeug zum Beispiel während seines dreiwöchigen Urlaubs als elektrischen Speicher vermieten und damit Geld verdienen kann. Weiterhin wird es dem Kunden ohne elektrisches Fahrzeug ermöglicht, an einer Strombörse Geld zu verdienen, indem dieser den elektrischen Speicher mietet und damit Energie zwischenspeichern kann. Auch entsteht hier ein Geschäftsfeld für Großkunden, welche eine Flotte von Elektrofahrzeugen besitzen. Diese können zum Beispiel am Wochenende, wenn sie auf dem Werksgelände stehen als elektrische Pufferspeicher vermietet werden. Bei 10 Fahrzeugen mit je 95 Kilowattstunden können so in Summe Kapazitäten in Höhe von 950 Kilowattstunden bereitgestellt werden. Insgesamt kann hierdurch die Effizienz der Nutzung eines Energiespeichers und somit auch die Effizienz eines Elektrofahrzeugs deutlich gesteigert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014/0077766 A1 [0003]
- DE 102009028500 A1 [0004]
- EP 3335925 A1 [0004]